十六路彩灯控制电路实验报告
山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告
实验项目名称＿16路彩灯控制电路＿＿＿
专题＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
姓名学号＿
姓名学号＿
姓名学号＿
手机Email ＿
专业电气工程及其自动化班级＿＿＿
指导教师及职称＿＿＿＿＿＿
开课学期2011 至＿2012 学年＿2 ＿学期提交时间2012 年 6 月28 日
三、实验场地及仪器、设备和材料：
2、实验内容
⑴多谐振荡信号输出部分
本实验用555定时器来产生脉冲信号，因此把555定时器接成多谐振荡器，如图2所示。
图2
⑵彩灯状态编码输入部分
实验运用74LS191加减计数产生Q3Q2Q1Q0的16个输出数组合作为两片3线-8线译码器的输入信号，而74LS191的加减计数状态由74LS161的Q0输出端的高低电平控制，并由此控制LED灯的亮灭方向。
其余端子中置数端A、B、C、D分别接低电平，使其初始置入数为0000，使能控制端4脚接低电平，预置数控制端11脚接高电平，输出端分别接两片3线-8线译码器，进位输出端输出进位脉冲信号给74LS161，如图3所示。
图3
⑶彩灯点亮花样切换控制部分
此部分采用74LS161及一系列组合逻辑电路来实现其输出“0”、“1”、“2”、“3”分别对应彩灯点亮的①、②、③、④四种花样。
而在依次实现四种花样以后即74LS161计数至“4”（Q3Q2Q1Q0=0100）时，对74LS161计数清零，那么在有连续不断的脉冲信号的作用下彩灯的点亮花样就能一直自动循环下去，如下图4所示。
图4
⑷彩灯状态译码输出部分
74LS138为3线-8线译码器，只有8个输出端，而在实验中需驱动16个LED，所以用两片74HC138拓展成4线-16线译码器，拓展法如图5所示。
拓展后形成的四个输入端分别同74LS191计数器的QA、QB、QC、QD相接。
通过改变QA、QB、QC、QD与四个输入端的连接方法来控制LED的亮灭顺序。
因为74HC138译码器输出端低电平有效，所以LED显示部分采用共阳极接法，负极分别接在74HC138的输出端上。
图5
⑸整体电路图
整体电路图如图6所示。
图6
五、实验结果与分析
六、实验结论
七、指导老师评语及得分：。
十六路循环彩灯实验报告
数字电子技术课程设计题目: 循环彩灯控制电路的设计姓名: 张影专业: 电子科学与技术班级: 电子112 学号: 1886110233 指导教师: 高伟霞2013 年6 月14 日安徽科技学院理学院循环彩灯控制电路的设计一、课程设计题目（一）、题目：循环彩灯控制器（二）、实习目的：1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5．数电课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
二、任务和要求实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
（1）彩灯控制器设计要求设计一个16路移存型彩灯控制器，基本要求：能够实现以下四种花型：花型1: 16路彩灯同时亮灭,亮、灭节拍交替进行。
花型2：16路彩灯每次8路灯亮，8路灯灭，且亮、灭相间，交替亮灭。
花型3：16路彩灯先从左至右逐路点亮，到全亮后再从右至左逐路熄灭，循环演示。
花型4：16路彩灯分成左、右8路，左8路从左至右逐路点亮、右8路从右至左逐路点亮，到全亮后，左8路从右至左逐路熄灭，右8路从左至右逐路熄灭，循环演示。
要求彩灯亮、灭一次的时间为2秒，每256秒自动转换一种花型。
花型转换的顺序为：花型1、花型2、花型3、花型4，演出过程循环演示。
（2）课程设计的总体要求1．设计电路实现题目要求；2．电路在功能相当的情况下设计越简单越好；3. 注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉；4. 注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。
三、设计任务分析（1）总体方案的设计针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下方案：总体电路共分三大块。
EDA课程设计,16路花样彩灯
——EDA课程设计报告16路花样彩灯设计专业年级：电子信息工程2010级学生姓名：安亮学号：12010248258指导教师：杨泽林第一章绪论1.1系统背景EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向，利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在汁算机上自动处理完成。
设计者采用的设计方法是一种高层次的“自顶向下”的全新设计方法，这种设汁方法首先从系统设计人手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。
在方框图一级进行仿真、纠错．并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行驶证。
然后，用综合优化工具生成具体门电路的网络表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路(ASIC)。
设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。
由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的，这既有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，又减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次性成功率。
由于现代电子产品的复杂度和集成度的日益提高，一般分离的中小规模集成电路组合已不能满足要求，电路设计逐步地从中小规模芯片转为大规模、超大规模芯片，具有高速度、高集成度、低功耗的可编程朋IC器件已蓬勃发展起来。
在EDA技术中所用的大规模、超大规模芯片被称为可编程ASIC芯片，这些可编程逻辑器件自70年代以来，经历了CPm、IzPGA、CPLD、FPGA几个发展阶段，其中CPm(复杂可编程逻辑器件)／IzPGA(现场可编程逻辑器件)肩高密度可编程逻辑器件，目前集成度已高达200万门／片以上，它将掩模ASIC集成度高的优点和可编程逻辑器件设计生产方便的特点结合在一起，特别适合于样品研制或小批量产品开发，使产品能以最快的速度上市，而当市场扩大时，它可以很容易地转由掩模ASIC实现，因此开发风险也大为降低。
十六路彩灯控制器
北华航天工业学院《EDA技术综合设计》课程设计报告报告题目：十六路彩灯控制器作者所在系部：电子工程系作者所在专业：自动化专业作者所在班级：B08221班作者姓名：关璐指导教师姓名：崔瑞雪完成时间：2010年11月30日内容摘要随着科技发展，在现代生活中，彩灯作为一种景观应用越来越广泛。
EDA 技术的应用引起电子产品即系统开发的革命性变革，先介绍以VHDL为基础的16路彩灯控制系统。
本文介绍了基于EDA的多路彩灯控制器的设计与分析。
要求该控制器可靠性高、调节灵活、多功能、多花案、使用灵活方便，并且彩灯图案能定时切换。
在MAX+PLUS2环境下采用VHDL语言实现，论述了基于VHDL语言在FPGA芯片的数字设计思想与实现过程。
电子设计自动化技术EDA的发展给电子系统的设计带来了革命性变化，EDA软件设计工具，硬件描述语言，可编程逻辑器件（PLD）使得EDA技术的应用走向普及。
VHDL 语言是EDA的关键技术之一，它采用自顶向下的设计方法，完成系统的整体设计。
关键词EDA、可编程逻辑器件、计数器、显示器、彩灯控制器目录（页码）一、概述 (5)二、八路彩灯控制系统的实现 (5)1 功能描述 (5)2 设计原理 (5)三、模块设计及功能 (6)1 分频器 (6)2 状态机 (8)3 三选一数据选择器 (9)4 七段译码器 (10)四程序下载与实现 (11)1下载 (11)2 硬件测试 (11)五、心得体会 (11)课程设计任务书课题名称十六路彩灯控制器设计完成时间10.11.30指导教师崔瑞雪职称学生姓名关璐班级B08221总体设计要求和技术要点用给定IC设计、安装与调试彩灯控制器,具体要求如下:（1）控制器有四组输出,每组至少能驱动四只LED。
（2）设计用十六只LED组成的彩灯图案。
图案的状态变换至少有三种,并且能定时自动切换。
（3）彩灯图案状态变换的速度至少有快、慢两种。
（4）安装并调试彩灯控制器。
工作内容及时间进度安排(1)做出概括的总框架，作出具体的课设安排于11月17号。
数电课程设计 16路彩灯循环电路
数电课程设计__16路彩灯循环电路数字电路流水灯的设计与制作任务书一、设计目的1、掌握基于数字集成电路芯片的数字系统设计与制作；2、掌握采用EDA软件绘制电路原理图的技术；3、熟悉基本的电子系统焊接、加工技术；4、掌握555定时器、计数器、译码器等芯片的原理与应用技术。
二、设计内容设计一个基于数字集成电路芯片的流水灯演示系统，采用EDA软件绘制电路原理图，并完成器件选型、焊接，系统调试任务。
三、设计要求1、通电后，该流水灯系统的16支发光二极管能从一端至另一端依次亮起，循环进行，形成“流水”效果。
2、根据要求完成系统设计，确定所需元器件。
3、采用EDA软件绘制电路原理图。
4、采用所选器件在通用线路板上安装、焊接、调试，实现所需的功能。
四、设计步骤1、实验方案：555多谐振荡器附加电容、电阻产生实验所用脉冲信号，74ls191进行计数，两片74ls138扩展成4-16译码器，将计数器所得结果译码成高低电平，用来驱动LED灯。
从而产生循环控制的效果。
2、实验原理：①555多谐振荡器时序模块NE555器件详释NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
图1 NE555内部功能框图Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。
触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。
周期的结束输出回到O伏左右的低电位。
于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。
用vhdl设计十六路彩灯控制器程序仿真图报告
用v h d l设计十六路彩灯控制器程序仿真图报告-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1课程设计报告题 目 用VHDL 设计十六路彩灯控制器课 程 名 称 创新电子系统设计 院 部 名 称 信息技术学院 专 业 电子信息工程班 级 08电子信息工程（1）班 学 生 姓 名 学 号 课程设计地点 实验楼 课程设计学时 60学时 指 导 教 师金陵科技学院教务处成绩一、课程设计目的与要求 (4)二、课程设计的题目及内容 (4)三、设计过程 (5)3.1 模块设计 (5)3.2时序制电路模块程序及器件原理图 (7)3.3 显示模块电路程序及器件原理图 (9)3.4 顶出模块设计程序及器件原理图 (11)四、设计结果 (12)（1）仿真波形图 (12)①时序控制模块仿真波形： (12)②显示模块仿真波形： (13)③多路彩灯控制仿真波形： (13)(2)管脚连接对应表 (14)(3)硬件实物图 (14)五、总结 (16)一、课程设计目的与要求“创新电子系统设计”课程是专业教学计划中设置的独立实践环节，其主要目的为加强对学生创新意识、创新精神和创新能力的培养，鼓励和倡导学生积极参加学科竞赛、课外科技和科研活动、创造发明活动和各类社会实践活动，提高学生综合素质，促进学生个性发展。
要求学生能在老师的指导下，自主完成一个较复杂综合电子系统设计与制作的全过程，或者通过参加各类各级和通信、电子相关课外科技活动及竞赛得到真正的实战训练。
二、课程设计的题目及内容题目:用VHDL语言设计十六路彩灯控制器内容：1.设计一个多路彩灯控制器，十六种彩灯能循环变化，有清零开关，可以变化彩灯闪动频率即是可以选择快慢两种节拍。
2.整个系统有三个输入信号，分别为控制快慢的信号OPT,复位清零信号CLR,输出信号是16路彩灯输出状态。
系统框图如：图 2.1.1 系统总体框图3.主要模块组成：时序控制电路模块和显示电路模块，时序控制电路是根据输入信号的设置得到相应的输出信号，并将此信号作为显示电路的时钟信号；显示电路输入时钟信号的周期，有规律的输出设定的六种彩灯变化类型。
彩灯控制电路实习报告
实习报告：彩灯控制电路设计与实现一、实习目的1. 掌握彩灯控制电路的基本原理及设计方法；2. 熟悉常用电子元器件的选型及应用；3. 培养动手实践能力和团队协作精神；4. 提高自身综合素质，为今后从事电子技术工作奠定基础。
二、实习内容1. 分析彩灯控制电路的需求及工作原理；2. 选型合适的电子元器件，设计电路图；3. 制作电路板，进行焊接；4. 调试电路，验证功能；5. 撰写实习报告。
三、实习过程1. 分析需求本次实习旨在设计一款彩灯控制电路，实现对LED彩灯的亮度调节、颜色切换等功能。
通过对市场需求及电路性能的分析，确定电路应具备以下功能：（1）亮度调节：通过旋转编码器实现；（2）颜色切换：通过按键实现；（3）自动关机：通过定时器实现。
2. 元器件选型根据功能需求，选型如下元器件：（1）旋转编码器：用于亮度调节，型号为MC14468；（2）按键：用于颜色切换，型号为SC1602；（3）定时器：用于自动关机，型号为TC77；（4）LED彩灯：用于显示效果，型号为WS2812；（5）电源模块：为电路提供稳定的电源，型号为LM2596。
3. 电路设计根据元器件选型，设计电路图，如下：```+----------------+| MC14468 |+----[3]---------+|v+----------------+| SC1602 |+----[1]---------+|v+----------------+| TC77 |+----[3]---------+|v+----------------+| LM2596 |+----[VIN]-------+|v+----------------+| WS2812 |+----[DATA]------+|v+----------------+| GND |+----------------+```4. 电路制作与调试根据电路图，制作电路板，进行焊接。
彩灯控制电路实习报告
一、实习目的1. 了解彩灯控制电路的基本原理和组成。
2. 掌握彩灯控制电路的设计方法。
3. 培养动手能力和实际操作技能。
4. 提高对电路设计的理解和应用能力。
二、实习内容1. 彩灯控制电路原理分析2. 彩灯控制电路设计3. 彩灯控制电路搭建与调试4. 彩灯控制电路应用拓展三、实习过程1. 彩灯控制电路原理分析（1）彩灯控制电路概述：彩灯控制电路是指通过电路控制彩灯（如霓虹灯、LED 灯等）按照预定规律变化状态的电路。
彩灯控制电路广泛应用于广告、装饰、照明等领域。
（2）彩灯控制电路组成：彩灯控制电路主要由以下几部分组成：1）电源电路：为彩灯提供稳定的工作电压。
2）控制电路：根据需要控制彩灯的亮灭、移动、闪烁等效果。
3）驱动电路：将控制电路输出的信号放大，驱动彩灯工作。
4）彩灯：按照预定规律变化的发光器件。
2. 彩灯控制电路设计（1）设计要求：1）控制彩灯亮灭、移动、闪烁等效果。
2）实现彩灯循环左移、右移、全亮、全灭等功能。
3）具备预置数功能，可自定义彩灯的亮灭规律。
4）电路简单、可靠、易于调试。
（2）设计步骤：1）确定彩灯控制电路的拓扑结构，如串并联、移位寄存器等。
2）选择合适的元器件，如晶体管、集成电路等。
3）设计电路原理图，绘制元件布局图。
4）进行电路仿真，验证电路性能。
3. 彩灯控制电路搭建与调试（1）搭建电路：根据电路原理图，将元器件按照布局图连接，搭建彩灯控制电路。
（2）调试电路：通电后，观察彩灯工作状态，检查电路是否存在问题。
如发现问题，查找原因并进行修改。
4. 彩灯控制电路应用拓展（1）彩灯控制电路在广告领域的应用：通过控制彩灯的亮灭、移动等效果，实现广告信息的动态展示。
（2）彩灯控制电路在装饰领域的应用：为节日、庆典等活动提供照明装饰。
（3）彩灯控制电路在照明领域的应用：实现智能照明，根据环境光线自动调节彩灯亮度。
四、实习总结1. 通过本次实习，我对彩灯控制电路的基本原理和组成有了深入了解。
彩灯控制电路
电子技术课程设计报告学院：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：成绩：彩灯控制电路设计报告一．设计要求（1）．利用所学的电子技术知识搭建彩灯控制电路，实现16个彩灯依次循环闪烁。
（2）．在搭建电路之前要先用Multisim画好电路原理图，因此要对Multisim软件熟悉，了解他的用途，能够独立完成电路的设计，学会分析电路故障，对元器件认识透彻，清楚各个芯片的结构及用途。
（3）．电路仿真后，能够根据自己设计的原理图搭建电路，并且调试成功。
二．设计的作用、目的（1）．通过电子技术的课程设计使学生能够对电子技术及应用有进一步的理解，同时也巩固了所学的模电与数电知识，使所学的电子技术应用于实际，贴近生活，走向社会，增加学习的动力。
（2）掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法，学会用面包板对电路进行仿真。
（3）．培养学生手动实践，搭建电路的能力，将理论与实际相结合的主要体现，使学生能够在学习理论知识的同时，对电子元器件及电子技术这门技术有更深入的认识。
（4）．通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。
培养自己的创新能力和创新思维。
三．设计的具体实现1.系统概述此电路由 74LS14、 74LS161、 74LS138 组成。
通过这些元件和计数器的真值表，利用相关的电路实现彩灯循环闪烁功能。
当通电后每来一个脉冲，计数器 74LS161 加 1，输出 1。
3-8 译码器所接的发光二极管依此发光。
则电路组成及工作原理：彩灯控制器电原理图如下所示，其中 74LS14 为电路提供非门。
2．单元电路设计(或仿真)与分析（1）．计数器：74LS161（2）译码器：74LS138线-8线译码器74LS138的功能表74LS138 为 3 线－8 线译码器：共有 54/74S138 和 54/74LS138 两种线路结构型式，其 74LS138 工作原理如下：当一个选通端（s1）为高电平，另两个选通端（/(s2)和/(s3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
彩灯控制器实验报告
彩灯控制器实验报告彩灯控制器实验报告一、引言彩灯作为一种常见的装饰灯具，广泛应用于各种场合，如节日庆典、婚礼晚会等。
为了实现彩灯的多样化控制效果，我们进行了一系列的实验，研究了彩灯控制器的原理和应用。
本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和讨论。
二、实验目的本实验的目的是设计并实现一种彩灯控制器，能够控制彩灯的亮度、颜色和闪烁频率。
通过实验，我们希望了解彩灯控制器的工作原理，并掌握其设计和调试方法。
三、实验方法1. 实验器材准备：彩灯、控制器、电源、电线等。
2. 搭建实验电路：将控制器与彩灯连接，接通电源。
3. 设置控制参数：根据实验要求，设置彩灯的亮度、颜色和闪烁频率。
4. 进行实验观察：观察彩灯的亮度、颜色和闪烁频率的变化，并记录实验数据。
5. 实验分析：根据实验数据，分析控制器的工作原理和性能。
四、实验结果经过实验观察和数据记录，我们得到了以下实验结果：1. 彩灯亮度控制：通过调节控制器的电压输出，可以实现彩灯的亮度控制。
当电压升高时，彩灯亮度增加；当电压降低时，彩灯亮度减小。
2. 彩灯颜色控制：通过控制器的颜色选择开关，可以实现彩灯的颜色切换。
不同的颜色对应不同的电路连接方式，通过切换开关，可以改变彩灯的颜色。
3. 彩灯闪烁控制：通过调节控制器的闪烁频率，可以实现彩灯的闪烁效果。
当闪烁频率较低时，彩灯呈现持续亮灭的效果；当闪烁频率较高时，彩灯呈现快速闪烁的效果。
五、实验讨论通过实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 彩灯控制器的亮度控制原理是通过调节电压输出来改变彩灯的亮度。
这是因为彩灯的亮度与电流大小有关，而电流大小又与电压成正比。
2. 彩灯控制器的颜色控制原理是通过改变电路连接方式来改变彩灯的颜色。
不同的颜色对应不同的电路连接方式，通过切换开关，可以改变电路连接方式，从而改变彩灯的颜色。
3. 彩灯控制器的闪烁控制原理是通过调节闪烁频率来改变彩灯的闪烁效果。
闪烁频率较低时，彩灯呈现持续亮灭的效果；闪烁频率较高时，彩灯呈现快速闪烁的效果。
南京工程学院-数电课设-16路彩灯循环控制电路设计-报告书
南京工程学院课程设计说明书（论文）题目16路彩灯循环控制电路设计课程名称数字电路课程设计院 (系、部、中心)电力工程学院专业班级：学生姓名：学号：设计地点：指导老师：工程基础实验与训练中心设计起止时间：一、设计目的：1、学会了将一个实际情况电路抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。
2、掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。
3、掌握实际输出电路不同要求的实现方法。
4、熟悉Max+plusⅡ10.0软件运行环境，并了解其里面的各部分。
二、设计任务：设计16路彩灯循环控制电路，使得该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控制器，具有多路输出，彩灯由发光二极管模拟替代。
根据不同的控制信号进行不同的计数，再通过译码器电路，得出不同的彩灯循环控制结果。
还需满足彩灯的闪烁按一定的规则变化（四种）；设定彩灯的闪烁的时间。
三、设计步骤：（1）整体电路图如下：（2）局部电路图详解：彩灯信号输出部分：为实现16路彩灯输出，本案例选用两块集成电路译码器74138进行控制信号的输出。
A、B、C为3个输入，有8种组合，即可输出彩灯的8路，使用两块74138即可实现16路彩灯信号输出。
设定第一块74138输出的灯为L1~L8，第二块为L9~L16。
74151对74138进行控制的原理详解：这一块74151中，输出端WN悬空；Y的输出结果由输入端B控制，而B即是本电路的亮法控制按钮INPUT2；当input2置0时，Y 输出结果为D0，D0即是计数器74161的QD输出端；当input2置1时，Y=D2，D2是74161 QD的反信号。
计数器74161对电路亮法的驱动与控制：本案采用一块集成计数器74161进行信号的脉冲激励和对两块74138的控制以实现不同亮法的控制。
本案唯一的计数器74161中，输入端ABCD全接地，预置端和置零端以及ENT和ENP接高电平，几者确保器件工作；CLK为脉冲信号产生源。
在输出端中，QA、QB、QC皆连接到两块译码器74138的ABC三个输入端，以计数器工作时的时序信号产生不同的组合使彩灯闪烁。